状态模式(State)
状态模式用来解决多模式, 运行态很多伴随对应很多异常处理的场景
通常我们写业务逻辑需要切换的代码时, 会采用枚举 StateXXX的方式来定义当前某个对象所处的状态
比如摄像头初始化, 运行中, 休眠中, 异常等等状态
再比如线程状态, 初始化, 创建失败, 运行中, 等待中等等
采用一个state字段标记状态是第一反应的做法, 但是伴随很多问题, 有些细节没有考虑到对应的状态处理, 有些状态下容易和别的状态搞混, 程序中有大量的类似if(state ==xxx) else if (state== xxx)的代码
阅读起来困难, 多种状态下的复杂情况处理导致逻辑代码堆积如山
状态模式采用的方案是
- 写一个通用的接口或者抽象类, 在其中封装程序整体运行的所有步骤
- 子类为各种状态, 继承抽象类或实现对应接口, 处理该状态下各个步骤都应该怎么做
- 最终封装一个状态管理类, 处理实际业务逻辑, 切换各种状态, 对外提供简明的流程调用接口, 用户无需关心内部状态如何切换
下面以顾客到饭店点餐程序为例, 演示状态模式的具体实现:
java
interface State {
void order(OrderManager orderManager, String dishName);
void cook(OrderManager orderManager);
void deliver(OrderManager orderManager);
}
class OrderState implements State {
@Override
public void order(OrderManager orderManager, String dishName) {
System.out.println("[info] 顾客点菜中: " + dishName);
// 状态切换逻辑封装在内部
orderManager.setState(new CookState());
}
@Override
public void cook(OrderManager orderManager) {
System.out.println("[error] 未点完菜, 不做菜");
}
@Override
public void deliver(OrderManager orderManager) {
System.out.println("[error] 未点完菜, 没有可以传送的菜品");
}
}
class CookState implements State {
@Override
public void order(OrderManager orderManager, String dishName) {
System.out.println("[warning] 厨师新来的, 拒绝加菜");
}
@Override
public void cook(OrderManager orderManager) {
System.out.println("[info] 做菜中 ");
orderManager.setState(new DeliverState());
}
@Override
public void deliver(OrderManager orderManager) {
System.out.println("[error] 菜品未准备完成");
}
}
class DeliverState implements State {
@Override
public void order(OrderManager orderManager, String dishName) {
System.out.println("[warning] 传菜中, 吃完再加");
}
@Override
public void cook(OrderManager orderManager) {
System.out.println("[error] 菜已经做完, 没有加菜, 厨师已休息");
}
@Override
public void deliver(OrderManager orderManager) {
System.out.println("[info] 传菜中");
orderManager.setState(new OrderState());
}
}
class OrderManager {
State state;
OrderManager() {
this.state = new OrderState();
}
// 提供给状态类内部调用的方法,用于切换状态
void setState(State state) {
this.state = state;
}
void customOrder(String dishName) {
state.order(this, dishName);
}
void doCook() {
state.cook(this);
}
void doDeliver() {
state.deliver(this);
}
}
调用
java
public class StatePattern {
public static void main(String[] args) {
// 调用端不知道manager内部处于什么状态, 只负责业务逻辑即可
OrderManager manager = new OrderManager();
System.out.println("=========== 点菜 ===========");
manager.customOrder("鱼香肉丝");
manager.doCook();
manager.doDeliver();
}
}
运行结果
[info] 顾客点菜中: 鱼香肉丝
[info] 做菜中
[info] 传菜中
以上实现有两个注意点, 格外注意
- 外部调用端不知道当前应用处于什么状态, 它只负责业务逻辑
- 状态实现类内部持有上下文对象, 即
orderManager, 这样可以实现状态内部切换逻辑
这段代码不太好的地方是每次状态切换都new了新的状态, 实际运行时, 可以将状态封装为单例模式, 防止反复new出新的对象